一种太阳能电池的PN结制备方法及太阳能电池技术

本发明专利技术提供了一种太阳能电池的PN结制备方法及太阳能电池，涉及太阳能光伏技术领域。该方法应用于硅片的织构化表面，包括采用掺杂剂在织构化表面上进行第一扩散，且掺杂剂与硅片的导电类型不同；再对第一扩散后的织构化表面氧化获得氧化层；再采用掺杂剂对氧化层进行第二扩散，使得掺杂剂留存于氧化层中；再对氧化层中扩散的掺杂剂进行推进，从而在硅片织构化表面的两次扩散中，第一扩散从塔尖进入硅片的掺杂剂较多，从谷底进入硅片的掺杂剂较少，第二扩散则相反，使得硅片不同位置进入的掺杂剂总量较为平均，有效保证了硅片PN结的结深均匀性。匀性。匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池的PN结制备方法及太阳能电池


[0001]本专利技术涉及太阳能光伏
，特别是涉及一种太阳能电池的PN结制备方法及太阳能电池。

技术介绍

[0002]在太阳能光伏产业中，为了减少电池前表面的反射损失，提高，通常采用对平整表面进行织构化以形成陷光结构的方式，使得入射光在前表面多次反射以减少反射损失，增加光吸收。
[0003]但是，织构化表面不平整，存在尺寸差、高度差等，如金字塔绒面结构中存在金字塔的塔尖与谷底之间的高度差，也存在不同金字塔之间的尺寸差异。而在织构化表面制备PN结时，由于塔尖存在拉应力利于掺杂剂扩散，谷底存在压应力不利于掺杂剂扩散，因此，会造成沉积在塔尖处掺杂较多、结深较深、方阻偏低，而沉积在谷底处的掺杂元素较少、结深较浅、方阻偏高的问题。进一步的，由于金字塔的尺寸不一，且塔尖和谷底掺杂程度存在差异，使得织构化表面的PN结在塔尖处较厚在谷底处较薄均匀性较差，进而造成电池前表面方阻差异性较大、均匀性差，影响电池的转换效率。
[0004]目前，可以通过减少金字塔尺寸的方式降低结深差距，从而提高方阻的均匀性，但是，减少金字塔尺寸会降低陷光结构对入射光的多次反射效果，进而造成光学损失。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种太阳能电池的PN结制备方法及太阳能电池，旨在保证硅片的织构化表面的PN结结深及表面掺杂的均匀性。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种太阳能电池的PN结制备方法，该方法应用于硅片的织构化表面，该方法包括：
[0007]采用掺杂剂在所述硅片的所述织构化表面上进行第一扩散，所述掺杂剂与所述硅片的导电类型不同；
[0008]氧化所述第一扩散后的所述织构化表面，获得氧化层；
[0009]采用所述掺杂剂在所述氧化层上进行第二扩散，所述第二扩散的扩散时间大于所述第一扩散的扩散时间；
[0010]对所述氧化层中扩散的所述掺杂剂进行推进。
[0011]可选地，所述第一扩散的扩散时间为小于或等于120秒。
[0012]可选地，所述氧化的氧化时间为小于或等于180秒。
[0013]可选地，所述第二扩散的扩散时间为小于或等于180秒。
[0014]可选地，所述推进的推进温度大于所述第一扩散的扩散温度、所述氧化的氧化温度以及所述第二扩散的扩散温度。
[0015]可选地，所述第一扩散的扩散温度为770℃～800℃；
[0016]所述氧化的氧化温度为770℃～800℃；
[0017]所述第二扩散的扩散温度为770℃～800℃。
[0018]可选地，所述推进的推进温度为840℃～870℃。
[0019]可选地，所述硅片为掺硼硅片，所述掺杂剂为磷源。
[0020]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种太阳能电池，该太阳能电池包括织构化表面的硅片，该硅片包括PN结，该PN结通过第一方面所述的PN结制备方法制备得到。
[0021]可选地，该太阳能电池中硅片的片内不均匀度低于7％。
[0022]在本专利技术实施例中提供的PN结制备方法应用于硅片的织构化表面，包括采用掺杂剂在织构化表面上进行第一扩散，且掺杂剂与硅片的导电类型不同，此时，织构化表面上塔尖处掺杂较深，谷底处掺杂较浅；再对第一扩散后的织构化表面氧化获得氧化层，此时，由于塔尖处掺杂较深氧化速率快，使得塔尖处氧化层较厚，谷底处掺杂较浅氧化速率慢，使得谷底处氧化层较薄；再采用掺杂剂对氧化层进行第二扩散，使得掺杂剂扩散在氧化层中；对氧化层中扩散的掺杂剂进行推进，由于塔尖处氧化层较厚，推进速率较慢，使得塔尖处再次进入硅片的掺杂剂较少，谷底处氧化层较薄，推进速率较快，使得谷底处再次进入硅片的掺杂剂较多，从而在硅片织构化表面的两次扩散中，第一扩散从塔尖进入硅片的掺杂剂较多，从谷底进入硅片的掺杂剂较少，第二扩散则相反，使得硅片不同位置进入的掺杂剂总量较为平均，有效保证了PN结的结深及表面掺杂的均匀性。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1示出了本专利技术实施例提供的一种太阳能电池的PN结制备方法；
[0025]图2是本专利技术实施例提供的一种第一扩散后的硅片织构化表面的剖面示意图；
[0026]图3是本专利技术实施例提供的一种氧化后的硅片织构化表面的剖面示意图；
[0027]图4是本专利技术实施例提供的一种测试硅片的剖面示意图；
[0028]图5是本专利技术实施例提供的一种对比硅片的剖面示意图；
[0029]图6是本专利技术实施例提供的一种ECV测试位置示意图；
[0030]图7是本专利技术实施例提供的一种测试硅片的ECV测试曲线示意图；
[0031]图8是本专利技术实施例提供的一种对比硅片的ECV测试曲线示意图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]参照图1，图1示出了本专利技术实施例提供的一种太阳能电池的PN结制备方法，该方法应用于硅片的织构化表面，该方法包括：
[0034]步骤101、采用掺杂剂在所述硅片的所述织构化表面上进行第一扩散，所述掺杂剂
与所述硅片的导电类型不同。
[0035]本专利技术实施例中，硅片的织构化表面可以是正金字塔绒面，也可以是其他具有周期性凸起、凹陷的绒面结构，由于酸、碱制绒，等离子制绒，金属离子催化制绒，纳米压印制绒等制绒工艺会在硅片表面形成高度不同的峰谷结构，而谷底存在压应力，不利于掺杂剂扩散，因此，在扩散制结时会造成塔尖处沉积掺杂较多、结深较深、方阻偏低，而谷底处相反的问题。在此基础上，本专利技术实施例所述的织构化表面可以是采用现有制绒工艺形成的织构化表面，其中，在硅片的织构化表面上采用掺杂剂进行第一扩散时，可以采用于硅片的导电类型不同的掺杂剂，从而在硅片中形成PN结。
[0036]本专利技术实施例中，硅片的导电类型可以是N型，也可以是P型，掺杂剂的导电类型不同，如在硅片的导电类型为N型时，掺杂剂的导电类型为P型，在硅片的导电类型为P型时，掺杂剂的导电类型为N型，以使得采用掺杂剂对硅片的织构化表面进行扩散后，可以在硅片上形成PN结，其中，硅片可以是掺磷硅片、掺硼硅片等，掺杂剂可以是磷源、硼源等。
[0037]本专利技术实施例中，扩散可以在管式炉中进行，在进行第一扩散前可以将硅片放入石英舟中送入炉管，并对炉管进行气密性检测，同时抽负压真空，以完成第一扩散的准备。
[0038]可选地，所述硅片为掺硼硅片，所述掺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池的PN结制备方法，所述方法应用于硅片的织构化表面，其特征在于，所述方法包括：采用掺杂剂在所述硅片的所述织构化表面上进行第一扩散，所述掺杂剂与所述硅片的导电类型不同；氧化所述第一扩散后的所述织构化表面，获得氧化层；采用所述掺杂剂在所述氧化层上进行第二扩散，所述第二扩散的扩散时间大于所述第一扩散的扩散时间；对所述氧化层中扩散的所述掺杂剂进行推进。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一扩散的扩散时间为小于或等于120秒。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化的氧化时间为小于或等于180秒。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二扩散的扩散时间为小于或等于180秒。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述推进的推进温度大于所述第一扩散的扩散温度、所述氧化的氧化温度以及所述第二扩散的扩散温度。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵赞良，王茹，王武林，韩晓辉，陈宇晖，史晨燕，
申请(专利权)人：宁夏隆基乐叶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：